JP6539802B1 - 冷却システム及び分離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1> 高分子を溶融混練し、溶融混練した高分子を紡糸成形して不織布を製造する製造部と、前記高分子を溶融混練する際に生じる、有機化合物を含むガスを排出する排出部と、前記排出部から排出された前記ガスを冷却する第1の熱交換器と、前記第1の熱交換器の下流に配置され、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを冷却する第2の熱交換器と、前記第2の熱交換器から排出された前記ガスをシステム外へ排気する排気部と、を備える冷却システム。
<2> 前記第1の熱交換器がフィンチューブ式熱交換器である<1>に記載の冷却システム。
<3> 前記第2の熱交換器が直交流型熱交換器である<1>又は<2>に記載の冷却システム。
<4> 前記第1の熱交換器の下流側及び前記第2の熱交換器の上流側を接続し、かつ前記第2の熱交換器の下流側及び前記排気部を接続する経路と、前記経路における前記第2の熱交換器の上流側及び下流側を接続するバイパス経路と、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給するか否かを切り替え可能な切り替え部と、を更に備える<1>〜<3>のいずれか1つに記載の冷却システム。
<5> 前記有機化合物は、2,4−ジメチル−ヘプテン、2,6−ジメチルノナン、プロピレン4量体、プロピレン5量体、これらの異性体、ジアセチルベンゼン及びジ−tert−ブチルフェノールから選択される少なくとも1種を含む<1>〜<4>のいずれか1つに記載の冷却システム。
<6> 前記第1の熱交換器にて前記排出部から排出された前記ガスを30℃超50℃以下に冷却するように制御する制御部を備える<1>〜<5>のいずれか1つに記載の冷却システム。
<7> 前記制御部は、前記第2の熱交換器にて前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを20℃〜30℃に冷却するように制御する<6>に記載の冷却システム。
<8> 前記排出部から排出された前記ガスを前記第1の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第1の排出経路を更に備える<1>〜<7>のいずれか1つに記載の冷却システム。
<9> 前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備える<1>〜<8>のいずれか1つに記載の冷却システム。
<11> 前記有機化合物は、2,4−ジメチル−ヘプテン、2,6−ジメチルノナン、プロピレン4量体、プロピレン5量体、これらの異性体、ジアセチルベンゼン及びジ−tert−ブチルフェノールから選択される少なくとも1種を含む<10>に記載の分離方法。
<12> 前記第2の熱交換器が直交流型熱交換器であり、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより、前記ガス中に含まれる前記有機化合物の少なくとも1種を前記第2の熱交換器のガス流路に付着させて前記ガスから分離する<10>又は<11>に記載の分離方法。
<13> 前記冷却システムは、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備え、前記第2の熱交換器における前記ガスの冷却を止めた後に、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給し、前記第2の熱交換器のガス流路に付着した前記有機化合物を融解させ、融解した前記有機化合物を前記第2の排出経路から排出する<12>に記載の分離方法。
<14> 前記冷却システムは、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備え、前記第1の熱交換器における前記ガスの冷却及び前記第2の熱交換器における前記ガスの冷却を止めた後に、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給し、前記第2の熱交換器のガス流路に付着した前記有機化合物を融解させ、融解した前記有機化合物を前記第2の排出経路から排出する<12>に記載の分離方法。
本開示において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値または下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値または下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示の冷却システムは、高分子を溶融混練し、溶融混練した高分子を紡糸成形して不織布を製造する製造部と、前記高分子を溶融混練する際に生じる、有機化合物を含むガスを排出する排出部と、前記排出部から排出された前記ガスを冷却する第1の熱交換器と、前記第1の熱交換器の下流に配置され、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを冷却する第2の熱交換器と、前記第2の熱交換器から排出された前記ガスをシステム外へ排気する排気部と、を備える。
有機化合物としては、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
本開示の分離方法は、前述の本開示の冷却システムを用いて有機化合物を含むガスから有機化合物を分離する方法である。本開示の分離方法の一例として、前述の冷却システム100を用いた方法について以下に説明する。
図1に示す冷却システムを用いて、不織布原料であるプロピレン系重合体を溶融混練した際に発生した、有機化合物を含むガスから有機化合物を以下の熱交換器を用い、かつ以下の条件にて分離した。
(第1の熱交換器及び第2の熱交換器)
第1の熱交換器:フィンチューブ式熱交換器
第2の熱交換器:多管直交型熱交換器(前田鉄工所製、チューブ:タビレントチューブ(スパイラル状)、伝熱面積:6.44m2、熱交換量:6.41kW)
(ガスの供給及び冷却水の温度条件)
有機化合物を含むガスの温度:70℃
冷却システムでのガス流量:25m3/分(1時間供給)
第1の熱交換器に供給した冷却水の温度:16℃
第2の熱交換器に供給した冷却水の温度:8℃
(ガス及び冷却水の温度)
第1の熱交換器から排出されたガスの温度:35℃
第2の熱交換器から排出されたガスの温度:25℃
第1の熱交換器から排出された冷却水の温度:22℃
第1の熱交換器から排出された冷却水の温度:10℃
熱交換器として第2の熱交換器を有さず、第1の熱交換器のみを有する以外は実施例1の冷却システムと同様のシステムを用いた。
結果を表3に示す。
Claims (14)
- 高分子を溶融混練し、溶融混練した高分子を紡糸成形して不織布を製造する製造部と、
前記高分子を溶融混練する際に生じる、有機化合物を含むガスを排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記ガスを冷却する第1の熱交換器と、
前記第1の熱交換器の下流に配置され、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを冷却する第2の熱交換器と、
前記第2の熱交換器から排出された前記ガスをシステム外へ排気する排気部と、
を備える冷却システム。 - 前記第1の熱交換器がフィンチューブ式熱交換器である請求項1に記載の冷却システム。
- 前記第2の熱交換器が直交流型熱交換器である請求項1又は請求項2に記載の冷却システム。
- 前記第1の熱交換器の下流側及び前記第2の熱交換器の上流側を接続し、かつ前記第2の熱交換器の下流側及び前記排気部を接続する経路と、
前記経路における前記第2の熱交換器の上流側及び下流側を接続するバイパス経路と、
前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給するか否かを切り替え可能な切り替え部と、
を更に備える請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の冷却システム。 - 前記有機化合物は、2,4−ジメチル−ヘプテン、2,6−ジメチルノナン、プロピレン4量体、プロピレン5量体、これらの異性体、ジアセチルベンゼン及びジ−tert−ブチルフェノールから選択される少なくとも1種を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記第1の熱交換器にて前記排出部から排出された前記ガスを30℃超50℃以下に冷却するように制御する制御部を備える請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記制御部は、前記第2の熱交換器にて前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを20℃〜30℃に冷却するように制御する請求項6に記載の冷却システム。
- 前記排出部から排出された前記ガスを前記第1の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第1の排出経路を更に備える請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備える請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の冷却システムを用いて前記有機化合物を含むガスから前記有機化合物を分離する分離方法。
- 前記有機化合物は、2,4−ジメチル−ヘプテン、2,6−ジメチルノナン、プロピレン4量体、プロピレン5量体、これらの異性体、ジアセチルベンゼン及びジ−tert−ブチルフェノールから選択される少なくとも1種を含む請求項10に記載の分離方法。
- 前記第2の熱交換器が直交流型熱交換器であり、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより、前記ガス中に含まれる前記有機化合物の少なくとも1種を前記第2の熱交換器のガス流路に付着させて前記ガスから分離する請求項10又は請求項11に記載の分離方法。
- 前記冷却システムは、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備え、
前記第2の熱交換器における前記ガスの冷却を止めた後に、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給し、前記第2の熱交換器のガス流路に付着した前記有機化合物を融解させ、融解した前記有機化合物を前記第2の排出経路から排出する請求項12に記載の分離方法。 - 前記冷却システムは、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器にて冷却することにより前記ガスから分離された成分を排出する第2の排出経路を更に備え、
前記第1の熱交換器における前記ガスの冷却及び前記第2の熱交換器における前記ガスの冷却を止めた後に、前記第1の熱交換器から排出された前記ガスを前記第2の熱交換器に供給し、前記第2の熱交換器のガス流路に付着した前記有機化合物を融解させ、融解した前記有機化合物を前記第2の排出経路から排出する請求項12に記載の分離方法。
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